FR2848305A1 - Integrated optical and audio device for spectacles, has small-sized screen and optical device which is mounted on one side of spectacle for simultaneously receiving and emitting sounding information by auditory sub-system - Google Patents
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Abstract
Description
Monture faciale équipée d'un dispositif latéral de diffusion d'imagesFace frame equipped with a lateral image diffusion device
virtuelles vers la pupille d'un utilisateur. virtual to a user's ward.
L'invention est du domaine. de la diffusion d'images virtuel5 les dans le champ visuel d'un utilisateur par l'intermédiaire d'un système optique. Elle a pour objet un dispositif pour une telle diffusion adaptable sur une monture faciale, telle que par exemple une monture de lunettes, un casque, ou analogue. The invention is in the field. dissemination of virtual images5 them in the visual field of a user via an optical system. It relates to a device for such diffusion adaptable to a facial frame, such as for example a spectacle frame, a helmet, or the like.
On connaît des dispositifs comprenant des moyens de diffu10 sion d'images virtuelles qui sont rapportés sur une monture faciale adaptée pour son port par un utilisateur, et qui associent un écran d'affichage de ces images, en provenance d'une source distante de production, et un système optique pour renvoyer les images virtuelles affichées sur l'écran vers une surface de projection. De tels dispositifs sont couramment orga15 nisés de manière à acheminer les images virtuelles latéralement à la monture faciale, et à les renvoyer vers la surface de projection par l'intermédiaire du système optique. Devices are known comprising means for diffusing virtual images which are attached to a face mount adapted for its wearing by a user, and which associate a screen for displaying these images, coming from a remote production source. , and an optical system for returning the virtual images displayed on the screen to a projection surface. Such devices are commonly organized so as to route the virtual images laterally to the facial frame, and to send them back to the projection surface via the optical system.
Selon une première application éloignée de l'objet de la présente invention, les documents US5671037 (OGASAWARA et al.) et 20 W09208157 (THE JOHNS HOPKINS UNIVERSITY), par exemple, décrivent un tel dispositif de diffusion d'images virtuelles, dont la surface de projection est constituée d'un masque couvrant entièrement le champ de vision de l'utilisateur, pour afficher des images virtuelles substitutives des images ambiantes de l'environnement dans lequel il se trouve. According to a first application remote from the object of the present invention, the documents US5671037 (OGASAWARA et al.) And 20 W09208157 (THE JOHNS HOPKINS UNIVERSITY), for example, describe such a device for broadcasting virtual images, the surface of which projection consists of a mask covering the entire field of vision of the user, to display virtual images substituting for ambient images of the environment in which he finds himself.
Selon une deuxième application proche de l'objet de la présente invention, le dispositif est agencé de manière à diffuser des images virtuelles en complément des images ambiantes perçues par l'utilisateur, les images virtuelles et ambiantes étant placées en superposition dans son champ de vision. Les documents DE19625028 (ANDRICH et al) et 30 W09923525 (THE MICROOPTICAL CORPORATION), par exemple, décrivent une paire de lunettes qui supporte un tel dispositif de diffusion d'images virtuelles, dont le système optique participant des moyens de diffusion de ces images, associe un miroir et une lentille de projection vers le champ visuel de l'utilisateur des images en provenance de l'écran 35 d'affichage et reflétées par le miroir. According to a second application close to the object of the present invention, the device is arranged so as to broadcast virtual images in addition to the ambient images perceived by the user, the virtual and ambient images being placed in superposition in his field of vision. . Documents DE19625028 (ANDRICH et al) and 30 W09923525 (THE MICROOPTICAL CORPORATION), for example, describe a pair of glasses which supports such a device for broadcasting virtual images, including the optical system participating in the means for diffusing these images, associates a mirror and a projection lens towards the user's visual field of the images coming from the display screen and reflected by the mirror.
Plus particulièrement selon DE 196 25 028, la surface de projection des images virtuelles est un miroir d'affichage intégré à l'un des carreaux de la monture faciale, qui reçoit les images virtuelles renvoyées par le système optique. More particularly according to DE 196 25 028, the projection surface of the virtual images is a display mirror integrated into one of the panes of the facial frame, which receives the virtual images returned by the optical system.
On notera que la position du miroir, frontale dans le champ de vision de l'utilisateur, interfère de manière inopportune avec la percep5 tion par ce dernier tant des images virtuelles que des images ambiantes. It will be noted that the position of the mirror, frontal in the field of vision of the user, interferes in an inopportune manner with the perception by the latter both of virtual images and of ambient images.
Plus particulièrement encore selon W09923525, il est proposé de projeter les images virtuelles directement sur la pupille de l'utilisateur, formant en elle-même la surface de projection des images virtuelles. A cette fin, le système optique comprend une lentille terminale 10 de focalisation des images virtuelles, placée face à la pupille de l'utilisateur. Le système optique est monté mobile sur la monture faciale entre des positions escamotée et d'utilisation, dans lesquelles le système optique est respectivement écarté du, et placé dans, le champ de vision de l'utilisateur. Le système optique est plus particulièrement monté pivotant 15 sur un support porté par et en prolongement d'une branche de la monture faciale, pour pouvoir être placé en position d'utilisation parallèlement et frontalement à un carreau de cette dernière. More particularly still according to WO9923525, it is proposed to project the virtual images directly on the pupil of the user, forming in itself the projection surface of the virtual images. To this end, the optical system comprises a terminal lens 10 for focusing virtual images, placed facing the pupil of the user. The optical system is mounted movable on the face mount between retracted and use positions, in which the optical system is respectively removed from, and placed in, the user's field of vision. The optical system is more particularly pivotally mounted 15 on a support carried by and in extension of a branch of the facial frame, in order to be able to be placed in the position of use parallel and frontally to a pane of the latter.
L'avantage procuré par W09923525 au regard de DE19625028 réside dans la projection des images virtuelles directement 20 vers la pupille de l'utilisateur, et non pas sur un écran interposé dans le champ de vision des images ambiantes tel que selon DE19625028. Cependant, la disposition frontale en position d'utilisation du système optique et de son support induit encore une interférence de ces derniers avec les images tant virtuelles qu'ambiantes perçues par l'utilisateur, une telle 25 interférence étant préjudiciable au confort de vision. The advantage obtained by W09923525 with regard to DE19625028 resides in the projection of virtual images directly towards the pupil of the user, and not on a screen interposed in the field of vision of the ambient images such as according to DE19625028. However, the frontal arrangement in the position of use of the optical system and of its support further induces interference of the latter with both virtual and ambient images perceived by the user, such interference being detrimental to viewing comfort.
Le but de la présente invention est de proposer un dispositif pour la diffusion d'images virtuelles dans le champ visuel d'un utilisateur en superposition à sa perception d'images ambiantes de l'environnement dans lequel il se trouve, qui optimise la perception par l'utilisateur des 30 images tant virtuelles qu'ambiantes, et qui réduise les interférences visuelles inopportunes entre ces images, en vue d'accroître le confort de vision. The aim of the present invention is to propose a device for the dissemination of virtual images in the visual field of a user superimposed on his perception of ambient images of the environment in which he is located, which optimizes the perception by the user of the 30 images, both virtual and ambient, and which reduces untimely visual interference between these images, with a view to increasing viewing comfort.
L'invention se caractérise principalement, mais non exclusivement, par le fait que dans une monture de lunette, le Demandeur est 35 parvenu à intégrer tout un système optique ce qui se traduit par: - une stabilité mécanique accrue et en particulier sans pièce mobile rapportée, et de ce fait le module optique est toujours en bonne position devant l'oeil de l'observateur, - une facilité de réglage car ceux-ci sont simples, directs et intégrés, ce qui les rend faciles à effectuer, - une image virtuelle bien contrastée car elle est insérée dans une chambre noire intégrée dans la monture, - une ergonomie et un confort améliorés. Le système selon l'invention se comporte comme une paire de lunettes et, de ce fait, repose sur les 10 trois appuis naturels (oreilles, nez). Ainsi, le système est très léger. The invention is characterized mainly, but not exclusively, by the fact that in a spectacle frame, the Applicant has managed to integrate an entire optical system, which results in: - increased mechanical stability and in particular without attached moving part , and therefore the optical module is always in a good position in front of the observer's eye, - ease of adjustment because these are simple, direct and integrated, which makes them easy to perform, - a virtual image well contrasted because it is inserted in a dark room integrated in the frame, - improved ergonomics and comfort. The system according to the invention behaves like a pair of glasses and, therefore, rests on the three natural supports (ears, nose). Thus, the system is very light.
- Pour finir, une vraie monture de lunettes, avec des branches qui se referment ou se replient pour effectuer le rangement du produit dans un boîtier qui peut se placer par exemple dans la poche d'un vêtement. - Finally, a real spectacle frame, with branches that close or fold to store the product in a box that can be placed, for example, in the pocket of a garment.
La démarche inventive de la présente invention a consisté, 15 dans sa généralité et à l'encontre des habitudes prises dans le domaine, à rompre avec les préjugés en restituant le champ frontal de vision d'un utilisateur à la perception naturelle des images ambiantes. Cette restitution est obtenue à partir d'un déport latéral sur la monture de l'ensemble des moyens nécessaires à la diffusion des images virtuelles vers la pupille de 20 l'utilisateur, de sorte qu'ils ne constituent pas un obstacle frontal à son champ de vision. The inventive step of the present invention consisted, in its generality and contrary to the habits adopted in the field, to break with prejudices by restoring the frontal field of vision of a user to the natural perception of ambient images. This restitution is obtained from a lateral offset on the mount of all the means necessary for the dissemination of virtual images towards the pupil of the user, so that they do not constitute a frontal obstacle to his field. of vision.
A partir de cette démarche, il est proposé d'organiser le montage des moyens de diffusion d'images virtuelles sur la monture faciale de sorte que le champ visuel de l'utilisateur soit le moins possible 25 altéré, tant par les moyens de diffusion des images virtuelles associant des organes électroniques d'affichage et des organes optiques de renvoi de ces images, que par les éléments porteurs de ces organes pour leur apport sur la monture. Pour cela, la présente invention propose plus particulièrement de rassembler et de monter ensemble lesdits organes électroniques et op30 tiques sur un même châssis localisé dans une zone latérale de la monture, telle que définie par exemple par une branche de lunettes. From this approach, it is proposed to organize the mounting of the means for broadcasting virtual images on the face frame so that the user's visual field is minimally altered, both by the means of broadcasting the virtual images associating electronic display organs and optical organs for returning these images, only by the carrying elements of these organs for their contribution to the frame. For this, the present invention more particularly proposes to assemble and mount together said electronic and optical members on the same chassis located in a lateral zone of the frame, as defined for example by a branch of glasses.
Ce déport latéral de l'ensemble des moyens nécessaires à la diffusion des images virtuelles permet à l'utilisateur d'orienter son regard de face, droit vers l'avant de son champ visuel, pour percevoir non seule35 ment de manière dégagée son environnement naturel, mais aussi les images virtuelles qui sont projetées latéralement vers sa pupille. This lateral offset of all the means necessary for the dissemination of virtual images allows the user to direct his gaze from the front, straight towards the front of his visual field, in order to perceive not only in a clear manner his natural environment , but also the virtual images which are projected laterally towards his pupil.
En outre, le rassemblement sur un même châssis latéral desdits organes électroniques et optiques, permet d'organiser ce châssis en chambre obscure à l'intérieur de laquelle ces organes sont confinés à proximité les uns des autres. Ce confinement dans un volume restreint 5 des moyens de diffusion des images virtuelles permet d'optimiser la qualité de l'image virtuelle perçue par l'utilisateur en exploitant au mieux l'intensité lumineuse de l'organe d'affichage, à partir d'une adaptation par myosis à la vision de l'utilisateur de l'intensité lumineuse de l'image perçue. In addition, the gathering on the same lateral frame of said electronic and optical members, makes it possible to organize this frame in a dark room inside which these members are confined close to each other. This confinement in a restricted volume 5 of the means for diffusing virtual images makes it possible to optimize the quality of the virtual image perceived by the user by making the best use of the light intensity of the display member, from an adaptation by miosis to the user's vision of the light intensity of the perceived image.
Dans le cas notamment d'une application de l'invention à une monture de lunettes, on notera que les moyens de diffusion des images virtuelles sont regroupés sur une branche de la monture. La monture est prévue avantageusement, de façon suffisamment légère pour qu'il ne soit pas utile que son ergonomie nécessite un quelconque contrepoids. 15 Effectivement, le produit final est ainsi très léger. In the case in particular of an application of the invention to a spectacle frame, it will be noted that the means for diffusing the virtual images are grouped together on a branch of the frame. The frame is advantageously provided in a sufficiently light manner that it is not useful for its ergonomics to require any counterweight. 15 Indeed, the final product is thus very light.
Poursuivant cette démarche, Il est proposé de placer lesdits organes électroniques et optiques sur le châssis suivant un prisme dont les arêtes sont sensiblement formées par les bords voisins de ces organes. Continuing this approach, it is proposed to place said electronic and optical members on the chassis using a prism whose edges are substantially formed by the neighboring edges of these members.
Plus particulièrement, et notamment dans le cas o les or20 ganes électroniques d'affichage comprennent un écran d'affichage et les organes optiques de renvoi comprennent un miroir réflecteur et une lentille terminale de projection, le prisme est avantageusement disposé de telle sorte que l'écran et le plan global de la lentille définissent ensemble un angle sensiblement droit, tandis que le miroir est sensiblement incliné 25 à 450 par rapport à l'écran et au plan global de la lentille. More particularly, and in particular in the case where the electronic display units comprise a display screen and the optical return members comprise a reflecting mirror and a terminal projection lens, the prism is advantageously arranged so that the screen and the overall plane of the lens together define a substantially right angle, while the mirror is substantially inclined 25 to 450 relative to the screen and to the overall plane of the lens.
Il en ressort que non seulement les moyens de diffusion des images virtuelles sont exclus en position d'utilisation de la direction frontale du champ de vision de l'utilisateur, mais aussi que l'encombrement de ces moyens tel qu'agencés entre eux est considérablement réduit pour 30 autoriser leur port latéral sur la monture faciale. It emerges from this that not only are the means for diffusing virtual images excluded in the position of use of the frontal direction of the user's field of vision, but also that the size of these means as arranged between them is considerably reduced to allow them to be worn sideways on the facial frame.
Il en ressort aussi qu'une telle organisation des moyens de diffusion des images virtuelles permet en outre, sans pour autant induire un risque d'interférence avec les images ambiantes, de monter le châssis porteur desdits organes électroniques d'affichage et optiques de renvoi de 35 manière mobile sur la monture faciale, cette mobilité étant placée sous la dépendance d'un organe de manoeuvre facilement accessible par l'utilisateur latéralement à la monture, sur laquelle il est installé. Ces dis- positions sont telles que l'utilisateur peut, à partir d'un ajustement de la direction de projection des images virtuelles vers la pupille, réduire l'impact des images virtuelles sur les images ambiantes qu'il perçoit conjointement. Der préférence, les éléments électroniques essentiels pour la visualisation d'un objet ou d'une pièce de référence se situent dans une branche (intégration maximale), celle-ci pourtant se plie comme une branche d'une paire de lunettes classique. On sait, en outre, qu'un effort particulier dans la conception a été réalisé pour s'assurer que la fonction 10 optique ne perturbe pas la fonction lunette. A cet égard, des nappes électroniques souples relient la branche de lunette au système optique. Il en résulte que le dispositif selon l'invention peut parfaitement être replié et se ranger dans un petit espace comme un étui à lunettes ou dans une poche. It also emerges that such an organization of the means for diffusing virtual images also makes it possible, without inducing a risk of interference with the ambient images, to mount the support frame of said electronic display and optical return transmission devices. 35 movable on the face frame, this mobility being placed under the dependence of an operating member easily accessible by the user laterally to the frame, on which it is installed. These arrangements are such that the user can, from an adjustment of the direction of projection of the virtual images towards the pupil, reduce the impact of the virtual images on the ambient images which he perceives jointly. Preferably, the essential electronic elements for viewing an object or a reference part are located in a branch (maximum integration), yet it folds like a branch of a classic pair of glasses. It is known, moreover, that a particular effort in the design has been made to ensure that the optical function does not disturb the spectacle function. In this regard, flexible electronic cables connect the lens branch to the optical system. As a result, the device according to the invention can perfectly be folded up and be stored in a small space such as a glasses case or in a pocket.
En outre, le système optique peut être facilement complété 15 d'organes accessoires, et notamment de moyens de réglage de la focale équipant la lentille terminale, sans pour autant encore induire un risque d'interférence avec les images ambiantes. In addition, the optical system can be easily supplemented with accessory members, and in particular with means for adjusting the focal length fitted to the terminal lens, without however still inducing a risk of interference with the ambient images.
De même, l'organe d'affichage est susceptible d'être équipé de moyens de réglage de la luminosité des images qu'il diffuse, sans pour 20 autant que l'apport de ces moyens ne porte atteinte à la perception par l'utilisateur des images ambiantes et virtuelles. Likewise, the display member is capable of being equipped with means for adjusting the brightness of the images which it diffuses, without however the contribution of these means detracting from the perception by the user. ambient and virtual images.
Ces dispositions de mobilité et de réglage constituent, prises seules ou en combinaison, des moyens généraux de réglage par l'utilisateur de la netteté et de la lisibilité des images virtuelles qu'il per25 çoit. These mobility and adjustment provisions constitute, taken alone or in combination, general means of adjustment by the user of the sharpness and of the legibility of the virtual images which he perceives.
Le dispositif proposé par la présente invention est un dispositif pour la diffusion d'images virtuelles dans le champ visuel d'un utilisateur en superposition à sa perception d'images ambiantes de l'environnement dans lequel il se trouve. Ledit dispositif comprend des 30 moyens de diffusion des images virtuelles en relation avec une source distante productrice d'images. Les dits moyens de diffusion des images virtuelles sont rapportés sur une monture faciale, telle qu'une monture d'une paire de lunettes, un casque ou analogue, et associent un organe d'affichage des images virtuelles produites, tel qu'un écran ou analogue, et 35 un système optique de renvoi vers la pupille de l'utilisateur des images virtuelles affichées par l'organe d'affichage. Ledit système optique com- prend au moins un miroir réflecteur des images affichées par l'organe d'affichage vers une lentille terminale de projection des images reflétées. The device proposed by the present invention is a device for the dissemination of virtual images in the visual field of a user superimposed on his perception of ambient images of the environment in which he is located. Said device comprises means for broadcasting virtual images in relation to a remote source producing images. Said means for diffusing virtual images are attached to a face mount, such as a frame for a pair of glasses, a helmet or the like, and associate a member for displaying the virtual images produced, such as a screen or analogous, and an optical system for returning virtual images displayed by the display member to the pupil of the user. Said optical system comprises at least one mirror reflecting the images displayed by the display member towards a terminal lens for projecting the reflected images.
Selon la présente invention, ledit organe d'affichage est orienté transversalement à la direction frontale de vision de l'utilisateur et 5 transversalement à un plan orthogonal à cette direction. L'organe d'affichage, le miroir et la lentille terminale composant les moyens de diffusion des images virtuelles sont rapportés latéralement sur la monture faciale en étant orientés entre eux de manière à former un prisme, dont les arêtes sont sensiblement définies par leurs bords correspondants. According to the present invention, said display member is oriented transverse to the frontal direction of vision of the user and 5 transversely to a plane orthogonal to this direction. The display member, the mirror and the terminal lens composing the means for diffusing the virtual images are attached laterally to the facial frame, being oriented between them so as to form a prism, the edges of which are substantially defined by their corresponding edges. .
Ces dispositions permettent une diffusion de biais vers la pupille de l'utilisateur des images virtuelles projetées par la lentille terminale, depuis une zone latérale de la monture en laquelle zone les moyens de diffusion des images virtuelles sont rassemblés. These arrangements allow biased diffusion towards the pupil of the user of the virtual images projected by the terminal lens, from a lateral zone of the frame in which zone the means for diffusing the virtual images are gathered.
L'organe d'affichage, le miroir et la lentille terminale sont de 1 5 préférence conjointement portés par un châssis rapporté sur la monture par l'intermédiaire de moyens de mobilité. Ces dispositions sont telles que la monture est avantageusement équipée de moyens pour ajuster la position de l'image projetée vers la pupille de l'utilisateur, à partir d'un déplacement conjoint de l'ensemble composant les moyens de diffusion des 20 images virtuelles. The display member, the mirror and the end lens are preferably jointly carried by a frame attached to the frame by means of mobility means. These arrangements are such that the frame is advantageously equipped with means for adjusting the position of the projected image towards the pupil of the user, from a joint displacement of the assembly composing the means for broadcasting the virtual images.
Le châssis est préférentiellement agencé en une chambre obscure à l'intérieur de laquelle sont rapportés, par emboîtement notamment, l'organe d'affichage, le miroir et la lentille terminale, de sorte que le châssis soit organisé en chambre obscure à l'intérieur de laquelle sont 25 rassemblés, à proximité les uns des autres, les organes composant les moyens de diffusion des images virtuelles. La présence d'une chambre obscure a principalement pour avantage d'apporter un contraste accru de l'image virtuelle, ce qui n'est pas le cas des systèmes de type décrit dans le brevet WO 99/23525 o l'image' virtuelle est nettement moins visible du 30 fait que cette image est amenée au bout d'un prisme ouvert à l'air libre. The chassis is preferably arranged in a dark chamber inside which are reported, by interlocking in particular, the display member, the mirror and the end lens, so that the chassis is organized in a dark chamber inside from which are assembled, close to each other, the components of the means for broadcasting virtual images. The presence of a dark room mainly has the advantage of bringing increased contrast to the virtual image, which is not the case for the systems of the type described in patent WO 99/23525 where the virtual image is significantly less visible due to the fact that this image is brought to the end of a prism open to the open air.
Plus particulièrement le châssis est conformé en enveloppe des moyens de diffusion des images virtuelles, dont l'une des parois latérales est formée par la lentille terminale et dont une autre paroi est formée par l'organe d'affichage, pour autoriser un accès à sa face arrière en vue 3 5 de son raccordement à la source distante productrice d'image, éventuellement par l'intermédiaire d'organes électroniques de proximité avantageusement supportés par la monture. More particularly, the chassis is shaped as an envelope for the means for diffusing virtual images, one of the side walls of which is formed by the end lens and the other wall of which is formed by the display member, to allow access to its rear view in view of its connection to the distant image-producing source, possibly by means of proximity electronic members advantageously supported by the mount.
Les moyens de mobilité du châssis sur la monture faciale comprennent avantageusement un bras de manoeuvre organisé en organe télescopique, sur lequel bras télescopique de manoeuvre le châssis est monté pivotant. Le châssis est par ailleurs monté pivotant sur la monture, 5 de sorte que les moyens pour ajuster la position de l'image projetée vers la pupille de l'utilisateur sont constitués par le bras télescopique de manoeuvre du châssis, et par le guidage en pivotement du châssis sur la monture. The means of mobility of the chassis on the face mount advantageously comprise an operating arm organized as a telescopic member, on which the telescopic operating arm the chassis is pivotally mounted. The chassis is moreover pivotally mounted on the frame, so that the means for adjusting the position of the projected image towards the pupil of the user are constituted by the telescopic arm for operating the chassis, and by the pivoting guide. of the chassis on the mount.
De préférence, le bras télescopique de manoeuvre est principalement constitué d'une molette montée tournante sur la monture fa10 ciale et d'un doigt circulant en translation à l'intérieur de la molette par vissage, le doigt étant porteur en pivotement du châssis à son extrémité terminale. On notera que d'une manière globale, les moyens de guidage du châssis sur la monture associent avantageusement une cage de 15 réception de la molette et l'axe d'articulation ou analogue du châssis sur la monture, voire en substitution ou en complément, une came de guidage du châssis par glissement excentré par rapport à l'axe de pivot du châssis sur le bras télescopique de manoeuvre. Preferably, the telescopic maneuvering arm mainly consists of a wheel mounted to rotate on the fa10 cial mount and a finger circulating in translation inside the wheel by screwing, the finger being pivotally carrying the chassis at its terminal end. It will be noted that in a general manner, the means for guiding the chassis on the frame advantageously combine a cage for receiving the wheel and the hinge pin or the like of the chassis on the frame, or even in substitution or in addition, a chassis guide cam by eccentric sliding relative to the pivot axis of the chassis on the telescopic operating arm.
Le dispositif de diffusion d'images virtuelles est préféren20 tiellement rapporté sur la monture par l'intermédiaire d'un organe support qu'il comprend, pour porter conjointement le châssis et ses moyens de mobilité, voire le cas échéant lesdits moyens électroniques de proximité interposés entre l'organe d'affichage et la source distante productrice des images virtuelles. Cet organe support est équipé de moyens de liaison, par 25 emboîtement notamment, sur la zone latérale de la monture, et est préférentiellement organisé en boîtier avantageusement agencé en deux demicoquilles respectivement inférieure et supérieure assemblées entre elles par emboîtement, pour envelopper le châssis porteur des moyens de diffusion des images virtuelles et ses moyens de mobilité. The device for broadcasting virtual images is preferably attached to the frame by means of a support member which it comprises, in order to jointly carry the chassis and its means of mobility, or even if necessary said interposed electronic proximity means. between the display device and the remote source producing the virtual images. This support member is equipped with connecting means, in particular by fitting, on the lateral zone of the frame, and is preferably organized in a casing advantageously arranged in two respectively lower and upper half-shells assembled together by fitting, to wrap the carrying frame of the means of dissemination of virtual images and means of mobility.
Une fenêtre d'accès est préférentiellement ménagée à travers le boîtier pour permettre une émergence de la molette hors de ce dernier, en vue de sa manoeuvre par l'utilisateur. An access window is preferably provided through the casing to allow the wheel to emerge from the latter, with a view to its operation by the user.
On notera que l'organisation du boîtier est telle que la fenétre d'accès est avantageusement constituée d'une ouverture ménagée à 35 travers la paroi de la cage de réception de la molette, et que l'axe d'articulation du châssis sur la monture est avantageusement constitué d'un couple de picots inférieur et supérieur dont est pourvue la chambre obscure constituant le châssis, qui coopèrent avec des évidements complémentaires ménagés dans le boîtier, notamment respectivement sur l'une et l'autre des coquilles qui le compose. Le cas échéant, la came de guidage est avantageusement constituée d'une colonne d'emboîtement des demi-coquilles du boîtier entre elles. It will be noted that the organization of the housing is such that the access window advantageously consists of an opening formed through the wall of the receiving cage of the thumb wheel, and that the axis of articulation of the chassis on the frame is advantageously constituted by a pair of lower and upper pins which is provided with the dark chamber constituting the chassis, which cooperate with complementary recesses formed in the housing, in particular respectively on one and the other of the shells which compose it. Where appropriate, the guide cam advantageously consists of a column for fitting the half-shells of the housing between them.
Selon une forme de réalisation dans laquelle la monture est une paire de lunettes, les moyens de liaison du boîtier avec la monture sont avantageusement constitués d'une ouverture latéralement débouchante, ménagée sur l'un des carreaux de lunette, pour recevoir par emIo boitement coulissant le boîtier, lui-même pourvu de glissières de réception des bords inférieur et supérieur de l'ouverture. According to an embodiment in which the frame is a pair of glasses, the means of connecting the housing with the frame advantageously consist of a laterally opening opening, formed on one of the bezel tiles, to receive by emIo sliding box the housing, itself provided with slides for receiving the lower and upper edges of the opening.
Le système optique selon l'invention est compact et s'intègre dans une paire de lunettes, en formant ainsi un ensemble inséparable et indissociable et qui permet au porteur de ces lunettes la visualisation et 15 l'acquisition d'informations variées qui viennent s'afficher dans son champ de vision. Cette paire de lunettes peut par ailleurs conserver ses fonctions propres, de correction ou de protection. A cette fonction visuelle bidirectionnelle vient s'adjoindre le système audio qui permet lui aussi de recevoir et de saisir des informations. Le système optique qui véhicule 20 l'image peut également être intégré à une variété de supports différents: masques, casques, télescopes afin de faire bénéficier à l'utilisateur d'une image virtuelle flottant dans son champ de vision. The optical system according to the invention is compact and fits into a pair of glasses, thus forming an inseparable and inseparable assembly and which allows the wearer of these glasses to view and acquire various information which comes about. display in his field of vision. This pair of glasses can also keep its own functions, correction or protection. To this bidirectional visual function is added the audio system which also allows to receive and enter information. The optical system which conveys the image can also be integrated into a variety of different supports: masks, helmets, telescopes in order to provide the user with a virtual image floating in his field of vision.
La présente invention utilise donc le système "see-around" dans lequel l'image transmise vient se placer sur une partie plus ou moins 25 importante du champ de vision. The present invention therefore uses the "see-around" system in which the transmitted image is placed on a more or less important part of the field of vision.
Ce système est le plus simple et est immédiatement exploitable au regard des applications envisagées et de la technologie disponible actuellement. Le principe de l'invention consiste donc à fournir à 30 l'utilisateur le bénéfice de ces systèmes "see-around" en franchissant les limitations actuelles des systèmes existants: encombrement, poids, ergonomie, esthétique par l'intégration au support le plus adapté et le mieux admis par l'utilisateur: à savoir une paire de lunettes. This system is the simplest and is immediately usable with regard to the applications envisaged and the technology currently available. The principle of the invention therefore consists in providing the user with the benefit of these "see-around" systems by overcoming the current limitations of existing systems: size, weight, ergonomics, aesthetics by integration with the most suitable support. and best accepted by the user: namely a pair of glasses.
L'invention peut se définir plus précisément par les moda35 lités d'exécution actuellement préférées. The invention can be defined more precisely by the currently preferred methods of execution.
L'invention comporte: - un système permettant la présentation de paires de lunettes qui pourront être de formes et de tailles variées, - un système permettant la visualisation d'informations dans le champ visuel de l'utilisateur par l'intermédiaire d'un écran miniaturisé et d'un 5 système optique renvoyant une image vers l'oeil de l'utilisateur, créant ainsi l'illusion d'un écran virtuel flottant dans le champ de vision de l'utilisateur, - le système de visualisation peut être monoculaire ou binoculaire et ainsi n'obstrue pas notablement le champ de vision de l'utilisateur. The invention comprises: - a system allowing the presentation of pairs of glasses which may be of various shapes and sizes, - a system allowing the visualization of information in the user's visual field via a screen miniaturized and of an optical system returning an image to the eye of the user, thus creating the illusion of a virtual screen floating in the field of vision of the user, the display system can be monocular or binocular and thus does not significantly obstruct the user's field of vision.
- elle comporte aussi un système optoélectronique faisant partie intégrante de la structure de la lunette, - un système réversible afin de pouvoir être positionné sur la droite ou sur la gauche de la monture, - un système permettant d'obtenir, en outre, des informations auditives 15 grâce à un système d'écouteurs, - un système permettant d'enregistrer des informations sonores grâce à un microphone, - un système permettant d'enregistrer des informations visuelles grâce à une micro caméra, - un système permettant à l'utilisateur de positionner l'écran virtuel à plusieurs endroits dans son champ de vision sur les plans horizontaux, verticaux et en profondeur, - un système permettant d'utiliser la lunette pour ses fonctions classiques, à savoir correction visuelle, protection visuelle (soleil, pous25 sière... ), - un système devant être connecté à une unité centrale pour recevoir l'information. Cette unité centrale peut prendre plusieurs formes: ordinateurs de tous types (ordinateurs de bureau, ordinateurs portables, ordinateurs vestimentaires, assistants personnels, ...), appareils vidéo 30 (télévision, magnétoscopes, DVD, caméra, appareils multimédia...), photographiques, enregistreurs... - it also includes an optoelectronic system which is an integral part of the structure of the telescope, - a reversible system in order to be able to be positioned on the right or on the left of the frame, - a system making it possible to obtain, in addition, information hearing aids 15 thanks to a system of headphones, - a system allowing to record sound information thanks to a microphone, - a system making it possible to record visual information thanks to a micro camera, - a system allowing the user to position the virtual screen in several places in its field of vision on the horizontal, vertical and in-depth planes, - a system making it possible to use the telescope for its conventional functions, namely visual correction, visual protection (sun, dust). ..), - a system to be connected to a central unit to receive the information. This central unit can take several forms: computers of all types (desktops, laptops, clothing computers, personal assistants, ...), video devices 30 (television, video recorders, DVD, camera, multimedia devices ...), photographers, recorders ...
Cette unité centrale peut se trouver à un endroit fixe ou être portée par l'utilisateur (dans un sac à dos, à la ceinture ou intégrée dans un vêtement). This central unit can be in a fixed place or be carried by the user (in a backpack, on the belt or integrated in a garment).
En définitive, il s'agit d'un système destiné à être autonome et fonctionnant sur ses propres sources d'énergie comme une pile chimique ou une batterie solaire. Ultimately, it is a system intended to be autonomous and operating on its own energy sources such as a chemical cell or a solar battery.
Commodément, le système optique selon l'invention est principalement constitué d'un chemin optique intégré à la structure de la lunette et permettant de recevoir une émission lumineuse d'une source d'image et de la véhiculer jusqu'à l'oeil de l'utilisateur, cette optique étant constituée: - de lentilles, et - d'un miroir en conformation de prisme servant à redresser le signal lumineux émis par la source vers l'oeil de l'utilisateur. Conveniently, the optical system according to the invention mainly consists of an optical path integrated into the structure of the telescope and making it possible to receive a light emission from an image source and to convey it to the eye of the eye. user, this optic being made up of: - lenses, and - a mirror in the form of a prism serving to straighten the light signal emitted by the source towards the eye of the user.
Le chemin optique sert à véhiculer le signal vers les optiIo ques; les optiques servent à agrandir le signal, à le corriger et à le diriger vers la pupille de l'utilisateur; la source visuelle comprend un écran plat à cristaux liquide ou tout écran disponible utilisant une autre technologie; la source visuelle est composée d'un module de rétro-éclairage permettant de générer une source lumineuse (dans le cas d'un écran LCD). 15 Cette source visuelle est couplée à un système électronique permettant de générer l'affichage d'informations sur l'écran et le rétro-éclairage de celuici. Le système optique selon l'invention est encore constitué d'un système permettant la diffusion d'informations sonores, par l'intermédiaire d'un haut-parleur destiné à être porté dans ou près de l'oreille; la source vi20 suelle peut être réglée sur le plan focal par l'intermédiaire d'un dispositif faisant se déplacer l'un des prismes par rapport au reste du système qui reste fixe. The optical path is used to convey the signal to the optics; the optics serve to enlarge the signal, to correct it and to direct it towards the pupil of the user; the visual source comprises a flat liquid crystal screen or any screen available using another technology; the visual source is made up of a backlight module making it possible to generate a light source (in the case of an LCD screen). This visual source is coupled to an electronic system making it possible to generate the display of information on the screen and the backlighting thereof. The optical system according to the invention also consists of a system allowing the diffusion of sound information, by means of a loudspeaker intended to be worn in or near the ear; the source vi20 suelle can be adjusted on the focal plane by means of a device causing one of the prisms to move relative to the rest of the system which remains fixed.
Le système optique selon l'invention est encore constitué d'un système permettant l'enregistrement d'informations sonores (micro), 25 d'un système permettant d'enregistrer des informations visuelles grâce à une micro caméra située sur la branche opposée du système optique, de systèmes d'enregistrement et/ou de restitution sonore pouvant être intégrés aux lunettes ou pouvant également venir s'ajouter à la monture de lunettes d'une manière optionnelle. L'ensemble optique, la source visuelle 30 et tout ou partie de l'électronique associée sont logés dans une des branches des lunettes, de manière parfaitement indépendante de la face de celle-ci, les modules électroniques intégrés dans la branche de la lunette sont reliés à des modules électroniques complémentaires, ou à la source d'information, par voie filaire ou non filaire. L'ensemble est alors constitué 35 d'un boîtier intégrant des modules électroniques (conversion de signal, traitement de signal) relié à la paire de lunettes par voie filaire ou non filaire. Ce module peut intégrer les commandes de réglage de l'affichage (luminosité, contraste et autres réglages). Ces réglages peuvent également être déportés. Le boîtier peut aussi être relié à la lunette par un système sans fil permettant l'échange d'informations entre les éléments électroniques fixés sur la lunette et les éléments électroniques du boîtier. Par ail5 leurs, le boîtier peut renfermer un dispositif d'alimentation autonome servant à générer l'énergie nécessaire au fonctionnement des composants électroniques qu'il renferme et ceux de la lunette. Le système de visualisation est fixé sur une partie de la tête de l'utilisateur par son intégration à une paire de lunettes. Celle-ci comprend: io - une monture faciale destinée à être tenue sur le visage de l'utilisateur, - un ou plusieurs écrans pouvant apporter une correction visuelle et/ou une protection solaire, - des branches, assemblées à la monture et reposant sur les oreilles de l'utilisateur, l'une au moins de ces branches incorporant le système 15 optique décrit ainsi que tout ou partie du module électronique par l'intermédiaire d'un logement élaboré à cet effet; ce logement est doté d'un système mobile assurant le déplacement dans le sens de la largeur, de la hauteur et de la profondeur afin de permettre le réglage du système optique et de la source lumineuse par rapport à l'oeil de 20 l'utilisateur. The optical system according to the invention also consists of a system allowing the recording of sound information (microphone), a system making it possible to record visual information thanks to a micro camera situated on the opposite branch of the system. optical, recording and / or sound reproduction systems which can be integrated into the glasses or which can also be added to the glasses frame in an optional manner. The optical assembly, the visual source 30 and all or part of the associated electronics are housed in one of the branches of the glasses, completely independently of the face thereof, the electronic modules integrated in the branch of the telescope are linked to additional electronic modules, or to the information source, by wire or wireless. The assembly then consists of a box integrating electronic modules (signal conversion, signal processing) connected to the pair of glasses by wire or wireless. This module can integrate the display adjustment commands (brightness, contrast and other adjustments). These settings can also be deported. The housing can also be connected to the bezel by a wireless system allowing the exchange of information between the electronic elements fixed on the bezel and the electronic elements of the housing. By the way, the box can contain an autonomous power supply device used to generate the energy necessary for the operation of the electronic components it contains and those of the telescope. The display system is fixed to a part of the user's head by integrating it into a pair of glasses. This includes: io - a facial frame intended to be held on the face of the user, - one or more screens which can provide visual correction and / or sun protection, - arms, assembled to the frame and resting on the ears of the user, at least one of these branches incorporating the optical system described as well as all or part of the electronic module by means of a housing designed for this purpose; this housing is provided with a mobile system ensuring movement in the width, height and depth direction in order to allow adjustment of the optical system and the light source relative to the eye of the user .
L'ensemble ainsi constitué permet à l'utilisateur de visualiser de l'information venant d'une source extérieure selon un mode identifié.: un écran flottant devant ses yeux (droit ou gauche ou les 25 deux) situé à partir de 15 O de champ de vision extérieur (à partir de la pupille) pouvant être déplacé jusqu'à 30 à 40 O afin de respecter le champ de vision utile (celui qui sert à la zone de vision " de travail " et une rotation de l'oeil dite " normale " (0 à 15 O), - le dispositif peut également être réglé sur le plan vertical dans un champ de 15 au-dessus et au-dessous du champ de vision de l'oeil, - le dispositif d'affichage peut être réglé en élévation et en azimut (sur les plans verticaux et horizontaux) ainsi que 35 dans sa profondeur. The assembly thus constituted allows the user to view information coming from an external source in an identified mode: a floating screen before his eyes (right or left or both) located from 15 O of external field of vision (from the pupil) which can be moved up to 30 to 40 O in order to respect the useful field of vision (the one which is used for the "working" vision zone and a so-called eye rotation "normal" (0 to 15 O), - the device can also be adjusted vertically in a field of 15 above and below the field of vision of the eye, - the display device can be set in elevation and azimuth (vertically and horizontally) as well as 35 in its depth.
Le système selon l'invention peut s'utiliser dans un environnement destiné aux professionnels et au grand public. The system according to the invention can be used in an environment intended for professionals and the general public.
1- Les domaines d'applications - industriels (process industriel, contrôle qualité, logistique, maintenance), - imagerie médicale, - automobile, sécurité, - Marine, - Musée, 1o - exposition - Grand Public - assistance aux handicapés moteurs 2- Les utilisations Réception d'informations: affichage de texte: procédures, commandes, messagerie, carnets d'adresse, informations sur des oeuvres, SMS, rendez-vous, tâches, agendas, affichages de schémas: plans de commandes, schémas graphiques, référentiels techniques, cartes routières, - affichage d'images: images médicales, photos, livres, tableaux, Internet, commandes en lignes, recherche documentaire, télévision, - affichages de vidéo: Webcams, films, réplications d'affichage de plusieurs caméras, reconnaissance de visage, GPS, vidéo conférence Saisie d'informations: - reconnaissance vocale: validation de procédures, de commandes par la voix: trackball, clavier, lecteur de code barre: validation de textes, de menus, de colis, de livraison, de commandes, de choix par du texte ou la navigation dans des menus déroulants, - vidéo: enregistrement de ce qu'une personne est en train de visualiser grâce à la caméra destinée à la sécurité d'un bâtiment, d'un lieu de vacances, d'une maison, d'une pièce de théâtre, audio: enregistrement de ce qu'une personne entend ou du son qu'elle émet, grâce au microphone pour mémoriser des informations telles 35 qu'un numéro de téléphone, une musique, des sons. La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant 1- Fields of applications - industrial (industrial process, quality control, logistics, maintenance), - medical imaging, - automotive, security, - Marine, - Museum, 1o - exhibition - General Public - assistance for the physically handicapped 2- Uses Reception of information: display of text: procedures, orders, messaging, address books, information on works, SMS, appointments, tasks, diaries, display of diagrams: control plans, graphic diagrams, technical repositories, road maps, - display of images: medical images, photos, books, tables, Internet, online orders, documentary research, television, - video displays: Webcams, films, display replications of several cameras, face recognition, GPS, video conference Data entry: - voice recognition: validation of procedures, voice commands: trackball, keyboard, barcode reader: validation of texts, menus, packages, delivery, orders, choice by text or navigation in drop-down menus, - video: recording of what a person is viewing thanks to the camera intended for building security, '' a vacation spot, a house, a play, audio: recording what a person hears or the sound they make, thanks to the microphone to memorize information such as a phone number phone, music, sounds. The present invention will be better understood, and details by noting
apparaîtront, à la description qui va en être faite d'une forme préférée de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles: - La figure 1 est un schéma général d'un dispositif de la présente invention, illustrant ses principaux composants. A description will appear from a preferred embodiment, in relation to the figures of the appended plates in which: - Figure 1 is a general diagram of a device of the present invention, illustrating its main components .
- La figure 2 est une vue éclatée d'un système optoélectronique d'un module d'affichage porté par une paire de lunette. - Figure 2 is an exploded view of an optoelectronic system of a display module carried by a pair of glasses.
- La figure 3 illustre le système optoélectronique de l'invention en vue schématique, et sa disposition sur ou dans un boîtier. - Figure 3 illustrates the optoelectronic system of the invention in schematic view, and its arrangement on or in a housing.
- La figure 4 illustre un dispositif de l'invention porté par une paire de 10 lunette. - Figure 4 illustrates a device of the invention carried by a pair of glasses.
- La figure 5 et la figure 6 sont des illustrations en perspective d'une monture faciale selon la présente invention, respectivement en vue de face et en vue arrière. - Figure 5 and Figure 6 are perspective illustrations of a face frame according to the present invention, respectively in front view and rear view.
- La figure 7 est une illustration en coupe par la tranche de la monture 15 faciale représentée sur la figure 1. FIG. 7 is an illustration in section through the edge of the facial frame shown in FIG. 1.
- La figure 8 est une illustration en perspective éclatée de la monture faciale représentée sur les figures précédentes. - Figure 8 is an exploded perspective illustration of the face frame shown in the previous figures.
Sur la figure 1, un dispositif de l'invention comporte des connecteurs d'échange d'information (1) avec systèmes externes (non figu20 rés), une connexion, un micro/écouteur (2), une micro caméra (3), une paire de lunettes (4) comportant le module d'affichage (5). In FIG. 1, a device of the invention comprises connectors for exchanging information (1) with external systems (not figu20 res), a connection, a microphone / earpiece (2), a micro camera (3), a pair of glasses (4) comprising the display module (5).
Les connecteurs sont disposés dans un boîtier (6), alimentés par une souche d'énergie (batterie ou piles). The connectors are arranged in a box (6), powered by an energy strain (battery or batteries).
Sur la figure 2, le système optoélectronique du module 25 d'affichage porté par une branche de lunettes comporte une source de lumière (1 1), un micro affichage (12), un logement principal (13) et un miroir escamotable (14), un manche (15) pour régler la focalisation, une cellule pour lentilles (16), des lentilles sphériques (18) et des lentilles asphériques (17). In Figure 2, the optoelectronic system of the display module 25 carried by a branch of glasses comprises a light source (1 1), a micro display (12), a main housing (13) and a retractable mirror (14) , a handle (15) for adjusting focus, a lens cell (16), spherical lenses (18) and aspherical lenses (17).
La figure 3 montre le système opto-électronique de l'invention en vue schématique et sa disposition dans le module optique. FIG. 3 shows the opto-electronic system of the invention in schematic view and its arrangement in the optical module.
Sur la figure 4, le dispositif selon l'invention comporte une paire de lunettes, le dispositif électronique et la micro caméra montés sur les rebords extérieurs de la lunette. Ainsi l'utilisateur peut-il percevoir 35 l'image réelle et l'image qui lui est transmise sans déformation et sans délai de transmission. En intégrant la micro caméra, l'utilisateur peut également filmer ce qu'il est en train de voir. Cette figure montre également la paire de lunettes (6) comportant deux branches incurvées (7) (7') légèrement aplaties, deux verres pour la vision naturelle (8) (8') et sur l'un des verres fixé sur le bord de la monture transversale (9) le boîtier électronique (10). In Figure 4, the device according to the invention comprises a pair of glasses, the electronic device and the micro camera mounted on the outer edges of the telescope. Thus the user can perceive the real image and the image which is transmitted to him without deformation and without delay in transmission. By integrating the micro camera, the user can also film what he is seeing. This figure also shows the pair of glasses (6) comprising two curved branches (7) (7 ') slightly flattened, two glasses for natural vision (8) (8') and on one of the glasses fixed on the edge of the transverse mount (9) the electronic unit (10).
Sur les figures 5 à 8, une monture faciale de l'exemple de réalisation illustré est constituée d'une paire de lunettes (101) qui permet à un utilisateur de percevoir en superposition des images ambiantes de l'environnement dans lequel il se trouve, et des images virtuelles en provenance d'une source distante (104) productrice de ces dernières. Les 1o images ambiantes sont perçues par l'utilisateur à travers des carreaux (102) équipant les lunettes (101) et selon globalement la direction frontale naturelle de vision D. Les images virtuelles sont quant à elles acheminées jusqu'à une zone latérale (103) des lunettes (101), depuis la source d'images (104) par l'intermédiaire d'un câble (105) ou analogue re15 lié à des moyens (108,109,110) de diffusion des images virtuelles. Ces moyens (108,109,110) sont rapportés dans la zone latérale (103) de la monture (101) pour diffuser de biais les images virtuelles directement vers la pupille de l'utilisateur. In FIGS. 5 to 8, a face mount of the illustrated embodiment consists of a pair of glasses (101) which allows a user to perceive overlaying ambient images of the environment in which he is located, and virtual images from a remote source (104) producing them. The 1o ambient images are perceived by the user through panes (102) equipping the glasses (101) and generally according to the natural frontal direction of vision D. The virtual images are in turn conveyed to a lateral zone (103 ) glasses (101), from the image source (104) via a cable (105) or the like re15 linked to means (108,109,110) for broadcasting virtual images. These means (108, 109, 110) are attached to the lateral zone (103) of the frame (101) for diffusing the virtual images at an angle directly to the pupil of the user.
Selon une variante de réalisation, non représentée, les deux 20 branches (106,107) de la paire de lunettes (101) sont susceptibles chacune de recevoir des moyens (108,109,110) de diffusion des images virtuelles, par exemple dans le cas o il est recherché une perception en trois dimensions de ces images. Une telle organisation procure un port équilibré de la monture par l'utilisateur. Dans le cas o les moyens de diffusion 25 des images virtuelles sont rapportés sur une seule des branches de la monture, sans contrepoids, l'ergonomie de la monture étant réalisée de telle sorte qu'elle ne nécessite pas de contrepoids. According to an alternative embodiment, not shown, the two branches (106,107) of the pair of glasses (101) are each capable of receiving means (108,109,110) for broadcasting virtual images, for example in the case where a three-dimensional perception of these images. Such an organization provides a balanced wearing of the frame by the user. In the case where the means 25 for broadcasting virtual images are attached to only one of the legs of the frame, without counterweight, the ergonomics of the frame being produced so that it does not require a counterweight.
Ces moyens (108,109,110) comprennent principalement un écran d'affichage (108) des images virtuelles en provenance de la source 30 d'images (104), un miroir réflecteur (109) des images affichées sur l'écran 108 et une lentille terminale (110) de projection vers la pupille de l'utilisateur des images reflétées. L'écran 108, le miroir (109) et la lentille (110) forment un ensemble agencé en prisme, l'écran (108) et le plan global de la lentille (110) définissant ensemble un angle sensiblement droit, 35 tandis que le miroir (109) est sensiblement incliné à 450 par rapport à l'écran (108) et au plan global de la lentille (110). Cet agencement en prisme de l'écran (108), du miroir (109) et de la lentille (110) permet d'organiser les moyens de diffusion d'images virtuelles en un ensemble d'organes rassemblés qui autorise son positionnement aisé dans la zone latérale (103) de la monture faciale (101), et qui permet d'exploiter leur proximité pour organiser leur confinement à l'intérieur d'une chambre 5 obscure (111) optimisant l'exploitation de l'intensité lumineuse de l'écran d'affichage (108). These means (108, 109, 110) mainly comprise a display screen (108) of the virtual images coming from the image source (104), a reflective mirror (109) of the images displayed on the screen 108 and a terminal lens ( 110) projection towards the pupil of the user of the reflected images. The screen 108, the mirror (109) and the lens (110) form a prism assembly, the screen (108) and the overall plane of the lens (110) together defining a substantially right angle, while the mirror (109) is substantially inclined at 450 relative to the screen (108) and to the overall plane of the lens (110). This prism arrangement of the screen (108), the mirror (109) and the lens (110) makes it possible to organize the means for broadcasting virtual images into a set of assembled organs which allows its easy positioning in the lateral zone (103) of the facial frame (101), and which makes it possible to exploit their proximity to organize their confinement inside a dark chamber (111) optimizing the exploitation of the light intensity of the display screen (108).
Cette chambre obscure (111) est composée de deux demicoquilles (121) et (122) assemblées entre elles par emboîtement, qui logent entre elles l'écran d'affichage (108), le miroir (1)09 et la lentille (110.) On 10 notera que la chambre obscure (111) comporte des dégagements pour autoriser respectivement l'émergence latérale de la lentille (110), et l'accès à la face arrière de l'écran d'affichage (108) en vue de son raccordement avec la source distante productrice d'images (104), par l'intermédiaire d'un circuit électronique de proximité (118) interposé. This dark room (111) is composed of two half-shells (121) and (122) assembled together by interlocking, which house between them the display screen (108), the mirror (1) 09 and the lens (110. ) It will be noted that the dark room (111) has clearances to respectively authorize the lateral emergence of the lens (110), and access to the rear face of the display screen (108) for sound connection with the remote image-producing source (104), by means of an interposed electronic proximity circuit (118).
La chambre obscure (111) est montée pivotante (124) à l'une des extrémités d'un doigt (113) dont l'autre extrémité circule par vissage à l'intérieur d'une molette (114). Cette dernière molette (114) est montée tournante dans une cage de réception (115) participante d'un boîtier de protection composé de deux demi-coquilles (116,117) assemblées 20 entre elles par emboîtement, qui enveloppe la chambre obscure (111) logeant les moyens (108,109,110) de diffusion des images virtuelles, ses moyens de mobilité (113,114) et le circuit électronique de proximité (118). The dark chamber (111) is pivotally mounted (124) at one end of a finger (113), the other end of which circulates by screwing inside a thumb wheel (114). This last wheel (114) is rotatably mounted in a receiving cage (115) participating in a protective housing composed of two half-shells (116, 117) assembled together by interlocking, which envelops the dark chamber (111) housing the means (108,109,110) of broadcasting virtual images, its means of mobility (113,114) and the proximity electronic circuit (118).
On notera à ce stade de la description que ce circuit électronique de proximité( 18) est supporté par le boîtier (116,117) à l'arrière de la cham25 bre obscure (111) et à l'intérieur d'un logement (1 19) ménagé dans le boîtier (116,117), dans lequel il est introduit en emboîtement glissant, et que la molette (114) est manoeuvrable par l'utilisateur à travers une fenêtre d'accès (120) ménagée dans le boîtier de protection (116,117). It will be noted at this stage of the description that this proximity electronic circuit (18) is supported by the housing (116,117) at the rear of the dark room (111) and inside a housing (1 19) formed in the housing (116,117), in which it is inserted in sliding interlocking, and that the wheel (114) is operable by the user through an access window (120) formed in the protective housing (116,117).
La chambre obscure (111) est montée pivotante à l'intérieur 30 du boîtier (116,117) par l'intermédiaire de picots (123) dont sont pourvues ses coquilles (121 et 122) respectives, qui coopèrent avec des logements ménagés dans les coquilles correspondantes (116 et 117) du boîtier. The dark chamber (111) is pivotally mounted inside the housing (116, 117) by means of pins (123) which are provided with its respective shells (121 and 122), which cooperate with housings formed in the corresponding shells (116 and 117) of the housing.
Une action sur la molette (114) par l'utilisateur provoque un déplacement du doigt (113) à l'intérieur de la molette (114), qui provoque 35 luimême un pivotement de la chambre obscure (111) autour de ses axes de pivot (123 et 124), respectivement sur le boîtier (116,117) et sur le doigt (113). La chambre obscure (111) étant porteuse de la lentille de projection (110) des images virtuelles, il en résulte que l'orientation de cette lentille de projection (110) est modifiée à partir d'une manoeuvre correspondante exercée par l'utilisateur sur la molette (114), de manière à diffuser vers la pupille les images virtuelles, suivant une orientation de biais 5 variable et librement choisie par l'utilisateur, dans une plage de variation notamment comprise entre 10 et 20 O. Sur l'exemple de réalisation illustré dans lequel la monture équipée du dispositif de l'invention est une paire de lunettes, le boîtier (116,117) est assemblé sur cette monture par emboîtement coulissant 10 à l'intérieur d'une ouverture 125 latéralement débouchante ménagée dans l'un des carreaux (102) de lunette. Plus particulièrement, les coquilles (116,117) formant le boîtier comportent chacune une glissière (127) de réception respective des bords de l'ouverture débouchante (125) du carreau (102). An action on the wheel (114) by the user causes a movement of the finger (113) inside the wheel (114), which itself causes the dark chamber (111) to pivot around its pivot axes (123 and 124), respectively on the housing (116,117) and on the finger (113). The dark chamber (111) being the carrier of the projection lens (110) of virtual images, it follows that the orientation of this projection lens (110) is modified from a corresponding operation exerted by the user on the wheel (114), so as to diffuse the virtual images towards the pupil, in a bias orientation 5 which is variable and freely chosen by the user, in a range of variation notably between 10 and 20 ° C. In the example of illustrated embodiment in which the frame equipped with the device of the invention is a pair of glasses, the housing (116,117) is assembled on this frame by sliding fitting 10 inside an opening 125 laterally emerging formed in one of the bezel tiles (102). More particularly, the shells (116, 117) forming the housing each comprise a slide (127) for respective reception of the edges of the through opening (125) of the pane (102).
On notera que la lentille (110) est équipée d'une bague (112) de réglage de sa focale pour faciliter la mise au point des images virtuelles qu'elle projette vers la pupille de l'utilisateur. It will be noted that the lens (110) is equipped with a ring (112) for adjusting its focal length to facilitate the development of the virtual images which it projects towards the pupil of the user.
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